森林生态系统碳库研究及林业碳汇计量与监测已经成为了全球变化研究的核心内容之一。森林不仅本身维持着大量的碳库,同时也维持着巨大的土壤碳库,它的波动对大气CO2浓度产生重要的影响。对森林生态系统土壤有机碳密度及其空间分异和时间动态的研究,是国家林业科学理论和造林工程决策以及我国环境气候外交谈判的需要。本论文研究正是在此背景下,对粤西亚热带地区次生林及人工林土壤碳密度及其影响因子进行深入的研究和分析,揭示影响其土壤有机碳含量及密度的各种因素并提出增加区域森林碳汇的对策,为评估及通过林业措施提高我国亚热带地区有机碳储量和碳吸收潜力提供科学依据。　　 本研究以广东西部德庆三叉顶自然保护区天然更新的次生阔叶林及1年生桉树、3年生桉树人工林共计3 hm2样地调查为基础,采用方差分析和相关分析等单元统计方法,结合主成分分析(PCA)、典范对应分析(CCA)、双向指示种分析(TWINSPAN)、多响应置换过程分析(MRPP)和指示种分析(ISA)等多元统计方法,以及空间自相关和克里格插值等地统计学方法,比较和揭示南亚热带地区次生阔叶林和桉树人工林土壤有机碳含量和密度的空间分布特征及多种影响因素。本研究主要结论如下:　　 (1)次生阔叶林、1年生桉树及3年生桉树林三种林分0～50 cm土壤有机碳密度无显著差异(p=0.0553),不同林分间0～25 cm土层的土壤有机碳密度差异不显著(p=0.1894),而在25～50 cm土层则存在极显著差异(p＜0.0001)。土壤有机碳密度随土壤深度的增加而减少,同一林分不同土层间土壤有机碳密度差异异著(p＜0.01)。　　 (2)研究区土壤自然含水量、有机质及氮、磷、钾各养分含量均随土壤深度增加而减少,容重则随土壤深度增加而增加。0～25 cm土层土壤有机碳密度与容重有显著正相关性,土壤pH与有机碳密度则在在25～50 cm土层表现出显著的正相关(p＜0.05)。除0～25 cm土层土壤碱解氮含量与土壤有机碳密度无显著相关性外,土壤有机碳密度与氮、磷、钾等元素含量表现出显著相关(p＜0.05)。　　 (3)冠层分析结果显示,三种林分的林冠开度、叶面积指数、林下直射光、林下散射光和林下总光照均无显著差异(p=0.5069)。林冠开度、林下直射光、林下散射光和林下总光照与土壤有机碳含量均呈显著负相关,叶面积指数与土壤有机碳含量呈显著正相关。冠层透光率越高,林下光照越强,土壤有机碳含量越少。冠层结构和林下光照对土壤有机碳含量有显著影响,但其相关性随土层的加深而减弱。　　 (4)不同土壤有机碳含量水平下林下植被多度没有明显差异,但物种丰富度和多样性指数存在显著差异(p＜0.05)。采用TWINSPAN方法对林下植被进行分类,共分为3级5类,不同分组间土壤有机碳含量差异显著(p＜0.05)。MRPP检验表明不同有机碳含量水平的林下植被组成存在显著差异(p＜0.05),指示种分析进一步明确了特定植物对有机碳含量的生态偏好,对高有机碳含量土壤指示作用的有32种植物,对较低有机碳含量土壤具有指示作用的植物有2种。　　 (5)地统计学分析表明,不同林分表层(0～25 cm)SOC含量的最佳拟合模型均为指数模型,下层(25～50 cm)最佳拟合模型均为球状模型。SOC含量的空间自相关距离在不同林分不同土层表现为:3年生桉树林表层＞阔叶林表层＞1年生桉树林下层、3年生桉树林下层＞阔叶林下层＞1年生桉树林表层;对Morans Ⅰ指数的比较表明,1年生桉树林下层、阔叶林下层SOC含量表现出强烈的空间自相关;1年生桉树林表层、3年生桉树林各层SOC含量表现出中等强度的空间自相关;阔叶林表层SOC含量表现出弱的空间自相关。克里格插值表明,1年生桉树林各层、3年生桉树林下层、阔叶林下层SOC含量斑块形状的复杂程度相对较低,梯度分布特征较明显;3年生桉树林与次生阔叶林表层SOC含量斑块形状的复杂程度相对较高,梯度分布特征较不明显。